一、对synchronized的基本了解
synchronized产生的效果实际上就是加锁,并且当两个线程对相同对象加锁的时候,就会出现锁竞争,拿到锁的线程就会对其进行加锁,没拿到锁的对象就会进行阻塞等待,直到拿到锁的线程释放锁;
二、深入了解synchronized背后原理
2.1锁升级/锁碰撞
如何理解锁升级,升级什么了?实际上就是synchronized的“自适应”——三个特性;
1.synchronized既可以是轻量级锁,也可以是重量级锁
若当前程序,锁竞争不激烈,那么synchronized就是以轻量级锁的状态来工作的,也就是纯用户态的“自旋”,可以第一时间拿到锁;
若当前程序,锁竞争十分激烈,那么 synchronized就是以重量级锁的状态来进行工作的,也就是挂起等待,涉及到用户态与内核态的切换,但是节省了CPU的开销;
2.synchronized可以是偏向锁
必要的时候加锁,不必要的时候不加锁;偏向锁不是真的加锁,只是设置了一个状态(count++操作,如下图)
总结:没有竞争的时候——偏向锁;有竞争——轻量级锁;竞争激烈——重量级锁;这是JVM实现synchronized时带来的优化机制。
2.2锁消除
JVM自动判定,这个地方代码100%可以不需要锁,但你加锁了,就会给你把锁清除了;只有有一点可能需要锁的地方,就不会把锁清除;(synchronized即使先是偏向锁,增加一个标志位,能清除的也会给你清除了)
例如,你只有一个线程,或者是多线程但不是修改同一变量,若你在代码中写了synchronized,JVM也会给你清除了;
总结:不论开销的大小,锁消除都会在JVM有十足把握消除锁的时候进行消除;
2.3锁粗化
synchronized中包含的代码少,粗粒度的加锁;
例如三个任务,分别加锁进行,然后锁粗化(如下图)
注意:JVM锁粗化的前提是代码前后逻辑不变,并且粗化的粒度不是越粗越好,有时太粗不利于多线程并发进行,有悖多线程初衷;